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1、許乾慰，等：離聚物單體結(jié)構(gòu)對PET非等溫熔融結(jié)晶過程的影響63離聚物單體結(jié)構(gòu)對PET非等溫熔融結(jié)晶過程的影響術(shù)許乾慰，蔣中劉波呂靜。(1．先進(jìn)土木工程材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200092；2．同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海2000923．上海虹權(quán)新材料科技有限公司，上海201700)摘要利用差示掃描量熱儀、掃描電子顯微鏡、偏光顯微鏡等方法研究了不同單體結(jié)構(gòu)的乙烯甲基丙烯酸離聚物(Surlyn)、乙烯基丙烯酸離聚物(Aclyn)及苯乙烯基丙烯酸離聚物(SAA)對聚對苯二甲酸乙二酯(PET)非等溫熔融結(jié)晶
2、過程的影響。結(jié)果表明，加入離聚物后PET的結(jié)晶速率常數(shù)由0．35提高到1．0O～2．37，提高結(jié)晶速率的能力為Aclyn>Surlyn>SAA。SAA中苯環(huán)的強(qiáng)位阻效應(yīng)使其自聚集能力下降，Surlyn中羧酸鈉基團(tuán)上的甲基也產(chǎn)生了較大的位阻，降低了其自聚集能力，Aclyn分子鏈中沒有多余基團(tuán)干擾，其自聚集能力最強(qiáng)。關(guān)鍵詞聚對苯二甲酸乙二酯離聚物非等溫結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二酯(PET)由于其出色的理化獻(xiàn)報(bào)道，但離聚物單體結(jié)構(gòu)的不同對聚合物結(jié)晶成性能已被廣泛應(yīng)用于薄膜和工程塑料。但其結(jié)晶速核影響的系統(tǒng)研究成果還未
3、見報(bào)道。筆者研究了率比較緩慢，限制了其在工程塑料中的應(yīng)用。為提Surlyn、Aclyn及SAA三種具有不同單體結(jié)構(gòu)的離聚高PET的結(jié)晶速率，添加結(jié)晶成核劑是一種常用的物對PET非等溫熔融結(jié)晶過程的影響。方法。PET結(jié)晶成核劑主要有三類：無機(jī)物質(zhì)(如1實(shí)驗(yàn)部分碳酸鈣，滑石粉等)，堿芳香族羧酸金屬鹽、堿脂肪1．1原材料族羧酸金屬鹽等有機(jī)物，以及聚乙烯基丙烯酸和聚PET：中國石化儀征化纖股份有限公司；苯乙烯基丙烯酸等高分子離聚物。無機(jī)成核劑由無Surlyn：美國杜邦公司；機(jī)粒子提供異相成核中心降低PET的成核自
4、由能SAA：華東理工大學(xué)化工學(xué)院；而促進(jìn)PET結(jié)晶，而有機(jī)成核劑則與PET發(fā)生化學(xué)Aclyn：美國HoneyWell公司。反應(yīng)而生成PET羧酸鹽，通過PET羧酸鹽的聚集，1．2儀器、設(shè)備結(jié)晶析出促進(jìn)PET的成核結(jié)晶，但反應(yīng)會(huì)造成PETHaake流變儀：RC一90型，德國Haake公司；的降解，對其物理性能影響較大。離子聚合物在差示量熱掃描(DSC)儀：MDSC—QlOO型，美國PET熔體中通過自聚集作用形成離子簇，誘導(dǎo)PETTA公司；結(jié)晶，與PET問幾乎不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且由于自掃描電子顯微鏡(SEM)：
5、XL一30ESEM型，荷蘭身也是高分子，因此對PET的分子量影響很小，是Philips公司；具有發(fā)展前景的一類成核劑。偏光顯微鏡(POM)：DMLP型，德國Leica公司。1．3試樣制備田東等¨j對乙烯甲基丙烯酸離聚物(Surlyn)將PET粒料及離聚物在120~C下真空干燥12的研究發(fā)現(xiàn)，Surlyn不僅起到成核劑作用，還有增韌h，將純PET記為1試樣，分別與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1．0％作用。辛忠等則發(fā)現(xiàn)乙烯基丙烯酸離聚物的SAA、Surlyn、Aelyn在流變儀中共混制備2、3、4(Aclyn)和苯乙烯基丙烯酸
6、離聚物(SAA)在PET中試樣，加工溫度為270oC，時(shí)間為8rain。都起到了異相成核作用，其等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究表1．4性能測試與表征明，兩種離聚物不改變PET球晶的生長維數(shù)，SAADSC測試：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，試樣先快速升溫至中苯環(huán)的存在降低了其自聚集能力，使SAA與PET300℃，恒溫5rain消除熱歷史影響，然后從300~C以間的相容性增加。除了作為PET的成核劑，Surlynl0℃／rain降溫至50℃，再以10qC／rain的速率升溫也被用來改性其它聚合物如聚對苯二甲酸丁二酯至300~C：(PBT
7、)，高密度聚乙烯(HDPE)E6]，尼龍(PA)6／SEM分析：將PET試樣用液氮淬斷并于表面噴聚對苯二甲酸丙二酯(PrI、)等，而Aclyn用于改性PET，(丙烯N／丁二烯／苯乙烯)共聚物青浦區(qū)一同濟(jì)大學(xué)科技合作專項(xiàng)資金項(xiàng)目(ABS)J，聚萘二甲酸乙-N(PEN)等也已有文收稿日期：2OlO一08-20工程塑料應(yīng)用2010年，第38卷，第11期金處理，然后觀察其斷面形貌并拍照；POM觀察：取一小片PET試樣放在載玻片上并放于熱臺(tái)上加熱，待PET熔融后用蓋玻片將PET試樣壓成薄膜，加熱到300~C后恒溫5
8、mln，然后以10℃／min的速率降溫至室溫進(jìn)行觀察。l、：攀、～jc=．-／o(、、～，2結(jié)果與討論2．1離聚物單體結(jié)構(gòu)對PET非等溫熔融結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的影響圖1是純PET和加入三種離聚物后PET的DSC熔融結(jié)晶峰曲線。由圖1可以看出，純PET的熔融結(jié)晶峰溫(T)較低，加入離聚物成核劑后，、，PET的結(jié)晶峰變窄，并且向高溫移動(dòng)。純PET的、?J為198．4℃，而加人Aclyn后提高到2l2．3℃，加入Surlyn和SAA也使PE
